26. Адсорбция процесіне жалпы сипаттама беріңіз. Адсорбент, адсорбтив терминдерін түсіндіріңіз,Гиббс адсорбциялық теңдеуін қортып шығарыңыз

Адсорбция дегеніміз көлемдік фазаға қарағанда беттік қабаттағы компонент концентрациясының өзгеруі. Бұл концентрацияны аудан бірлігіне қатыстырады - моль/м², моль/см² .

Сұйық ерітінді (мысалы, этил спиртінің судағы ерітіндісі) мен тепе-теңдікті газ фазасының бөліну шекарасындағы адсорбцияны қарастырайық. Шекара түзілген кезде беттік қабат пен көлемдік фазаның құрамы ұқсас болады (n_s = 0) және араластырғаннан кейінгі бөліну шекарасының беттік керілуі (σ) осы құрамға сәйкес болады. Полярлығы суға қарағанда төмен болғандықтан спирттің молекулалары көлемнен беттік қабатқа ауыса бастайды және судың беттік керілуін азайтады. Бұл процесс қарсы жүретін диффузия процесімен теңескенше өздігінен жүре береді. Жүйенің Гиббс энергиясы минималды мәніне жеткенде тепе - теңдік орнатылады. Тепе - теңдік орнатылғанда өздігінен жүретін процесс нәтижесінде концентрациялар теңеспейді: c^s_i ≠ c^α_i және n^s_i ≠ 0. Мұндай нәтижені Гиббс жорамалдаған, кейін тәжірибелік мәліметтер көптеген ерітінділер үшін тепе - теңдікті жағдайда c^s_i >> c^α_i болатынын көрсетті.

Тепе - теңдіктің орнатылуымен бөліну шекарасының σ өзгеріп, еріген зат үшін Г тепе - теңдікті мәніне жетеді. Қабаттың энергиясы мен құрамын сипаттайтын осы екі параметрдің байланысын екі көлемдік фаза мен бір беттік қабатты қарастыру арқылы алуға болады. Гиббс әдісін қолдана отырып, беттік қабат үшін келесі теңдеуді жазайық:

Бұл дифференциалды теңдеу экстенсивті шамаларға қатысты бір текті және бірінші дәрежелі. Физикалық мәні: σ, T және μ тұрақты мәндерінде (яғни беттік қабат құрамы өзгермейді) S шамасы шектеулі артады:

Жүйенің барлық ықтимал өзгерістерін қарастырып, яғни дифференциалдап келесі теңдеуге келеміз:

(1) - ші теңдеуді кемітіп

теңдеуін аламыз. Алынған теңдеудің екі жағын да s шамасына бөліп, және тек изотермиялық процестерді (T = const) қарастыратын болсақ, Гиббс теңдеуінің жалпы түріне келеміз:

бинарлы жүйе үшін:

Мұндағы 1 индексі - еріткішке, 2 индексі - еріген затқа сәйкес. Бұл теңдеу Г мен σ арсындағы байланысты береді, бірақ шешімі айқын емес, себебі екі белгісіз шама кіреді: Г₁ және Г₂. Сондықтан Гибсс келесі шартты қабылдайды: бөліну бетін Г₁ = 0 болған жағдайда дейін өткізуге болады. Онда жоғарыдағы теңдеулерге сәйкес Гиббс теңдеуі:

түрінде болады. Г₂ шамасының физикалық мәні: екінші компоненттің (еріген заттың) көлемдік фазаға қарағанда беттік қабат көлеміндегі артық мөлшері.

өрнегін ескере отырып, келесі теңдулерді алуға болады:

өрнек Гиббс теңдеуінің дифференциалдық түрін көрсетеді.

27.Индифференттік және индифференттік емес эдектролиттердің электркинетикалық потенциалға әсері. Қайта зарядталуын қалай түсінесіз

Электролиттердің қос электрлік қабатқа әсері 2 бөліп қарастырылады: индифференттік және индифферентік емес болып қарастырылады.

Индифференті электролиттер-кристал торын толтырмайды,

электролиттер иондары қатты бөлшектің құрамына кірмейді.

Зарядтары бірдей иондардың адсорбциялық қабілеті олардың радиустарының артуымен күшейеді,себебі ионның радиусы еғұрлым үлкен болса,соғұрлым ол сумен аз гидраттанады.

Көп валентті үлкен иондар ҚЭҚ-Ң сығылуына әкеледі, сонымен қатар потенциал анықтағыш иондар қабатына кіріп, электркинетикалық потенциалдық бөлігін өзгертеді, оны қайта зарядталу деп атайды.

Индирфферетті емес электролиттер-қатты бөлшектің кристалдық торын толтыра алатын иондары бар электролиттерді айтамыз.

Электролиттің құрамында потенциал анықтағыш иондармен аттас зарядталаған иондар болуы мүмкін. Мұндай иондар бетке адсорбцияланып, оның потенциалын (φ₀), арттырады.Электролиттіңконцентрациясының ары қарай өсуі диффузиялық бөліктің сығылуына, яғни электркинетикалық потенциалдың азаюына әкеледі;

Электролиттердің құрамында қарсы иондармен аттас зарядталған болса, олар алдымен ҚЭҚ-тің сығылуына әкеледі, ал жеткілікті үлкен конц-да бет қайта зарядталады.